Question

【題目】圖1所示的電路。測定一節舊干電池的電動勢和內阻。除電池、開關和導線外，可供使用的實驗器材還有：

雙量程電流表：A（量程0～0．6A，0～3A）；

雙量程電壓表：V（量程0～3V，0～15V）；

滑動變阻器：R1（阻值范0～20Ω，額定電流2A）；

滑動變阻器：R2（阻值范0～1000Ω，額定電流1A）

①為了調節方便，測量精度更高，實驗中應選用電流表的量程為__________A，電壓表的量程為__________V，應選用滑動變阻器__________（填寫滑動變阻器符號）。

②通過多次測量并記錄對應的電流表示數I和電壓表示數U，利用這些數據在圖2中畫出了U-I圖線。由圖象可以得出，此干電池的電動勢E=__________V，內阻r=__________Ω。

③根據實驗測得的I、U數據。若令，，則由計算機擬合得出的圖線應是圖3中的________（選填“a”、“b”或“c”）。其余兩條圖線分別是令和得出的。

Answer 1

【答案】 1.45V 1.3 c

【解析】

(1)[1][2]由于電源是一節干電池（1.5V），所選量程為3V的電壓表，估算電流時，考慮到干電池的內阻一般幾Ω左右，加上保護電阻，最大電流在0.5A左右，所以選量程為0.6A的電流表；

[3]由于電池內阻很小，所以保護電阻不宜太大，否則會使得電流表、電壓表取值范圍小，造成的誤差大；滑動變阻器的最大阻值一般比電池內阻大幾倍就好了，取0～20Ω能很好地控制電路中的電流和電壓，若取0～1000Ω會出現開始幾乎不變最后突然變化的現象；

所以滑動變阻器選R1；

(2)[4]由圖示電源的U－I圖象可知，電源的電動勢為

；

[5]圖象斜率的絕對值等于電源的內阻，內阻為

；

(3)[6]由題意可知，y=IU，由P=UI可知，縱坐標應為輸出功率，根據電源的輸出功率的性質可知，當內外電阻相等時電源的輸出功率最大，故對應的圖象應為c。